CN101830024B

CN101830024B - 用制浆造纸含纤维固体废弃物制备无醛木塑复合板的方法

Info

Publication number: CN101830024B
Application number: CN 201010181874
Authority: CN
Inventors: 苏振华; 冯文英; 徐�明; 张升友; 林乔元; 丁建平; 张羽
Original assignee: China National Pulp and Paper Research Institute
Current assignee: China pulp and Paper Research Institute Co., Ltd.
Priority date: 2010-05-20
Filing date: 2010-05-20
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2030-05-20
Also published as: CN101830024A

Abstract

本发明提供了用制浆造纸含纤维固体废弃物制备无醛木塑复合板的方法。将制浆造纸过程中含纤维固体废弃物与废纸造纸过程中产生的轻质杂质分别磨成20～80目的粉末，按1∶1～3的比例混合制备无甲醛复合板材料，本发明所制备的产品抗折强度可达16～20MPa，抗弯模量2500～3600MPa，内结合强度1.1～1.3MPa，24小时吸水厚度膨胀率2.3～4.4％，表面光洁度好。本发明具有以下优点：1.工艺流程简单、实用，生产成本低，产品质量好。2.所有原料均为制浆造纸过程的固体废弃物，在一定程度上消减了造纸厂固体废弃物污染。3.生产过程不加任何胶料及添加剂，没有甲醛污染问题。4.无二次废弃物产生。

Description

用制浆造纸含纤维固体废弃物制备无醛木塑复合板的方法

技术领域

本发明涉及一种用制浆造纸含纤维固体废弃物制备无醛木塑复合板的方法，特别涉及由几种制浆造纸工艺过程排出的固体废弃物共混制备复合材料的技术。

技术背景

造纸工业是与国民经济和社会事业发展关系密切的重要基础原材料工业，纸及纸板的消费水平是衡量一个国家现代化水平和文明程度的标志，目前，我国已成为世界造纸工业生产、消费和贸易大国。造纸过程中除了会产生大量的废水外，还有大量的固体废弃物产生。随着产业规模的逐渐扩大，这些固废物所带来的环境影响也日益突出，随之而来的各种生态问题和社会问题也逐渐突显出来。

含纤维的造纸固体废弃物主要来源于木材及非木材纤维原料制浆过程的备料工段及废纸造纸筛选及浮选过程中，木材制浆过程中主要包括备料木屑，制浆过程的浆渣，这些含纤维固体废弃物的年产量在30万吨以上；非木材制浆过程产生的含纤维固体废弃物主要包括麦糠、麦渣、苇末等，其产量也非常可观；另外，废纸造纸制浆过程产生的固体废弃物，主要包括脱墨浆及非脱墨浆，在脱墨浆生产过程中，漂白浆的得率仅为70～80％，其余20～30％的成分以固体废弃物的形式排出，其中含有大量的填料、塑料、油墨及细小纤维；非脱墨浆生产过程中，纸浆得率一般在90％以上，排出的轻质杂质中有相当一部分为塑料及纤维。

目前，上述这些含纤维固体废弃物通常采用焚烧或填埋的方法来处理。焚烧法虽然利用了这些造纸固体废弃的热能，是一种资源化途径，但在焚烧过程中，也会释放出各种有害气体，会对环境造成一定的影响，同时妥善处理这些废弃物的灰烬也需要投入一定的人力财力，与将这些固体废弃物循环利用相比其综合效应不够理想。采用填埋的方式不仅会占用大量宝贵的土地资源，同时其对海洋水质、土壤及地下水等存在二次污染的潜在危害。充分利用制浆造纸过程中的这些含纤维固体废弃物开发高附加值产品，对减少环境污染，变废为宝，资源再生，是一项具有显著经济效益和环境效益的资源循环再利用工程。

木塑复合材料是将废旧木材、林业废弃物、锯末、农作物秸秆、棉秆、花生壳、甘蔗渣等植物纤维类天然物质粉碎后(通常称为木粉)与废旧塑料(大多数为热塑性塑料)按一定比例混合在特定的助剂和其他添加剂的作用下经熔融共混、挤压成型得到结构型材，如CN1328090A、CN1445285A、CN1464009A、CN1482166A、CN1648158A、CN1513918A等公开了加工木塑复合材料的方法。也有将木粉活化，然后与塑料、添加剂等混合加工，如CN1603088A公开的发明“木塑材料的生产方法以及使用该方法制造的木塑产品”，先将木粉与活化剂于混炼机中活化后再与塑料添加剂等混合加工木塑复合材料。同时也有采用固体废弃物与塑料粉煤灰制备建筑板材的发明，如CN101381211A公开的发明“用多种固体废弃物制备建筑模板的方法”，利用粉煤灰、废矿渣、再生橡胶粉、秸秆纤维、废旧塑料、硬脂酸、抗氧化剂、阴离子表面活性剂、阻燃剂、石蜡、增塑剂、防静电剂等物质加工建筑模板；CN1597595A公开的发明“一种用建筑垃圾其他建筑材料等生产的建材产品”其主要利用粉煤灰、炉渣、煤碱灰、建筑垃圾、石灰、石膏及粘结剂来加工建筑材料。上述所由发明均有多种物料进行复合，需加入特定的增塑剂、添加剂或助剂来完成，工艺相对较为复杂，而且所用原料有部分为原生原料，非废弃物。

开发完全以废弃物为原料来替代原生原料来生产无甲醛等添加物的建筑板材，对节约自然资源和保护生态环境具有重大的现实意义。

发明内容

本发明提供了一种制浆造纸含纤维固体废弃物制备的无醛木塑复合板的生产方法，其特征在于：

首先将原生浆生产过程中产生的含纤维固体废弃物(木材化学机械法制浆磨浆前螺旋挤压浆渣、木材化学机械法制浆成浆筛选浆渣、木材化学法制备料下脚料、麦草及芦苇等非木材化学法制浆备料过程含纤维固体废弃物)粉碎加工成20～80目，同时，将以旧报纸、旧杂志纸或混合办公废纸为原料生产新闻纸或文化用纸过程产生的轻质杂质粉碎成20～80目；之后通过干燥将其水分调节到6％以下，将二者按质量比1∶1～2进行配比，并在混合机中以1500～2000rpm的速度下搅拌20分钟实现完全混合，经制坯装置制坯后，送热压机上热压成型，热压的条件为：压力50～80kg/cm²，温度为130～170℃，时间为3～8分钟；再送冷压机上成型，冷压条件为：压力为60～100kg/cm²，温度为10～20℃，时间为3～8分钟；成型的板材需进行裁切及表面处理，生产过程的下脚料经粉碎后重新压板，整个过程无二次废弃物产生。

本发明具有以下优点：

1.本发明的工艺流程简单、实用，生产成本低，产品质量好。

2.本发明的复合板所用原料均为制浆造纸过程的固体废弃物，不使用任何原生原料，一定程度上消减了造纸厂固体废弃物污染问题，并且变废为宝，实现了造纸厂固体废弃物的高值化利用。

3.本发明的复合板不添加任何胶料及添加剂，没有甲醛污染问题。

本发明所制备的产品抗折强度可达16～20MPa，抗弯模量2500～3600MPa，内结合强度1.1～1.3MPa、24小时吸水厚度膨胀率2.3～4.4％、2小时吸水厚度膨胀率＜0.94。表面光洁度好，无异味。

附图说明

图1本发明的生产工艺流程图

具体实施方式

下面通过具体的实例进一步说明本发明的特点。

实施例1

取1份木材化学机械制浆过程中磨浆前螺旋挤压机浆渣，在粉碎机中粉碎为40～80目的碎末，同时，取1.5份以旧新闻纸为原料生产新闻纸过程中的轻质杂质，在粉碎机中粉碎为40～80目的碎末，将二者在烘箱中进行烘干，使其水分低于6％，进一步将二者在混合机中以1500～2000rpm的速度下搅拌20分钟实现完全混合；经制坯装置制坯后，送热压机上热压成型，热压的条件为：压力为50～70kg/cm²，温度为140～160℃，时间为5～6分钟；再送冷压机上成型，冷压条件为：压力为60～70kg/cm²，温度为10～15℃，时间为5～6分钟；成型的板材经裁切及表面处理即为本发明的无醛木塑复合板。裁切下脚料经粉碎后重新压板。

实施例2

将1份木材化学机械制浆过程，成浆筛选工段的浆渣，在粉碎机中粉碎为40～80目的碎末，同时将1.8份以旧新闻纸为原料生产新闻纸过程中的轻质杂质在粉碎机中粉碎为20-40目的碎末，将二者在烘箱中进行烘干，使其水分低于6％，进一步将二者在混合机中以1500～2000rpm的速度下搅拌20分钟实现完全混合；经制坯装置制坯后，送热压机上热压成型，热压的条件为：压力为60～80kg/cm²，温度为150～160℃，时间为5～6分钟；再送冷压机上成型，冷压条件为：压力为70～80kg/cm²，温度为10～15℃，时间为5～6分钟；成型的板材经裁切及表面处理即为本发明的无醛木塑复合板。裁切下脚料经粉碎后重新压板。

实施例3

取1份木材化学机械制浆过程中磨浆前螺旋挤压机浆渣，在粉碎机中粉碎为40～80目的碎末，同时，取3份以办公废纸为原料生产文化用纸过程中的轻质杂质，在粉碎机中粉碎为40～80目的碎末，将二者在烘箱中进行烘干，使其水分低于6％，进一步将二者在混合机中以1500～2000rpm的速度下搅拌20分钟实现完全混合；经制坯装置制坯后，送热压机上热压成型，热压的条件为：压力为60～70kg/cm²，温度为150℃，时间为5分钟；再送冷压机上成型，冷压条件为：压力为80kg/cm²，温度为15℃，时间为5分钟；成型的板材经裁切及表面处理即为本发明的无醛木塑复合板。裁切下脚料经粉碎后重新压板。

实施例4

将1份木材化学机械制浆过程，成浆筛选工段的浆渣，在粉碎机中粉碎为20-40目的碎末，同时将1份以混合办公废纸为原料生产文化用纸过程中的轻质杂质在粉碎机中粉碎为20～40目的碎末，将二者在烘箱中进行烘干，使其水分低于6％，进一步将二者在混合机中以1500～2000rpm的速度下搅拌20分钟实现完全混合；经制坯装置制坯后，送热压机上热压成型，热压的条件为：压力为60kg/cm²，温度为150～160℃，时间为5～6分钟；再送冷压机上成型，冷压条件为：压力为90kg/cm²，温度为15℃，时间为5～6分钟；成型的板材经裁切及表面处理即为本发明的无醛木塑复合板。裁切下脚料经粉碎后重新压板。

实施例5

将1份麦草化学浆制浆过程，备料工段的废渣，在粉碎机中粉碎为20～60目的碎末，同时将1份以混合办公废纸为原料生产文化用纸过程中的轻质杂质在粉碎机中粉碎为20～60目的碎末，将二者在烘箱中进行烘干，使其水分低于6％，进一步将二者在混合机中以1500～2000rpm的速度下搅拌20分钟实现完全混合；经制坯装置制坯后，送热压机上热压成型，热压的条件为：压力为70kg/cm²，温度为150℃，时间为5～6分钟；再送冷压机上成型，冷压条件为：压力为80kg/cm²，温度为15℃，时间为5～6分钟；成型的板材经裁切及表面处理即为本发明的无醛木塑复合板。裁切下脚料经粉碎后重新压板。

实施例6

将1份麦草化学浆制浆过程，备料工段的废渣，在粉碎机中粉碎为20～60目的碎末，同时将1.5份以旧新闻纸为原料生产新闻纸过程中的轻质杂质在粉碎机中粉碎为20～60目的碎末，将二者在烘箱中进行烘干，使其水分低于6％，进一步将二者在混合机中以1500～2000rpm的速度下搅拌20分钟实现完全混合；经制坯装置制坯后，送热压机上热压成型，热压的条件为：压力为60～70kg/cm²，温度为140～160℃，时间为5～6分钟；再送冷压机上成型，冷压条件为：压力为80～85kg/cm²，温度为15～20℃，时间为5～6分钟；成型的板材经裁切及表面处理即为本发明的无醛木塑复合板。裁切下脚料经粉碎后重新压板。

实例7

将1份芦苇化学浆制浆过程，备料工段的废渣，在粉碎机中粉碎为20～40目的碎末，同时将2.2份以旧新闻纸为原料生产新闻纸过程中的轻质杂质在粉碎机中粉碎为20～40目的碎末，将二者在烘箱中进行烘干，使其水分低于6％，进一步将二者在混合机中以1500～2000rpm的速度下搅拌20分钟实现完全混合；经制坯装置制坯后，送热压机上热压成型，热压的条件为：压力为70kg/cm²，温度为140℃，时间为5～6分钟；再送冷压机上成型，冷压条件为：压力为75kg/cm²，温度为10℃，时间为5～6分钟；成型的板材经裁切及表面处理即为本发明的无醛木塑复合板。裁切下脚料经粉碎后重新压板。

实例8

将1份芦苇化学浆制浆过程，备料工段的废渣，在粉碎机中粉碎为40～60目的碎末，同时将2份以混合办公废纸为原料生产文化用纸过程中的轻质杂质在粉碎机中粉碎为40～60目的碎末，将二者在烘箱中进行烘干，使其水分低于6％，进一步将二者在混合机中以1500～2000rpm的速度下搅拌20分钟实现完全混合；经制坯装置制坯后，送热压机上热压成型，热压的条件为：压力为60～70kg/cm²，温度为150～160℃，时间为3～6分钟；再送冷压机上成型，冷压条件为：压力为70～80kg/cm²，温度为15～20℃，时间为3～6分钟；成型的板材经裁切及表面处理即为本发明的无醛木塑复合板。裁切下脚料经粉碎后重新压板。

Claims

1.一种用制浆造纸含纤维固体废弃物制备无醛木塑复合板的方法，其特征在于，原生浆生产过程中含纤维固体废弃物1份，废纸造纸过程中的轻质杂质1-3份，分别粉碎成20-80目的碎末，干燥将其水分调节到6％以下，经1500～2000rpm高速混合后、制坯、热压、冷压及整饰，制成无添加剂的无甲醛复合板材料。

2.根据权利要求1所述的用制浆造纸含纤维固体废弃物制备无醛木塑复合板的方法，其特征在于，所用含纤维固体废弃物包括木材化学机械法制浆磨浆前螺旋挤压浆渣、木材化学机械法制浆成浆筛选浆渣、木材化学法制备料下脚料、麦草化学法制浆备料过程含纤维固体废弃物及芦苇化学法制浆备料过程含纤维固体废弃物。

3.根据权利要求1所述的用制浆造纸含纤维固体废弃物制备无醛木塑复合板的方法，其特征在于，所用轻质杂质为以旧报纸、旧杂志纸或混合办公废纸为原料生产新闻纸过程中所产生。

4.根据权利要求1所述的用制浆造纸含纤维固体废弃物制备无醛木塑复合板的方法，其特征在于，热压条件为：压力为50～80kg/cm²，温度为130～170℃，时间为3～8分钟。

5.根据权利要求1所述的用制浆造纸含纤维固体废弃物制备无醛木塑复合板的方法，其特征在于，冷压条件为：压力为60～100kg/cm²，温度为10～20℃，时间为3～8分钟。